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      矮塔斜拉橋索塔施工關(guān)鍵技術(shù)

      2017-07-25 11:13:03孫濤
      珠江水運(yùn) 2017年12期
      關(guān)鍵詞:索塔斜拉橋

      孫濤

      摘 要:矮塔斜拉橋是一種常見的組合結(jié)構(gòu)體系,由于索塔高度比較低,而且斜拉索長(zhǎng)度比較短,因此施工便捷。文中首先介紹了矮塔斜拉橋索塔結(jié)構(gòu)形式,再結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)矮塔斜拉橋索塔施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析,以期為類似工程提供借鑒。

      關(guān)鍵詞:斜拉橋 索塔 勁性骨架 預(yù)應(yīng)力管道

      矮塔斜拉橋是一種常見的橋梁形式,是一種介于柔性斜拉橋和剛性連續(xù)梁橋的橋梁結(jié)構(gòu),主梁剛度大、施工便捷,可以采用混凝土箱梁模式,斜拉索可以與主梁共同承擔(dān)荷載的作用,現(xiàn)如今,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于橋梁工程施工當(dāng)中,因此,對(duì)矮塔斜拉橋索塔施工技術(shù)及其應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

      1.矮塔斜拉橋索塔結(jié)構(gòu)形式

      在對(duì)斜拉橋索塔進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該綜合考慮橋梁自身與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性,現(xiàn)如今,矮塔斜拉橋的索塔形式有很多種,在橫橋方面,主要有雙柱型、H型、單柱型,如圖1所示,在縱橋方面,主要有柱型、倒V型,如圖2所示。

      2.工程概況

      該橋采用鋼筋混凝土三立柱“III”型塔,橋面以上塔高28m。索塔尺寸:中索塔為4.8m(縱向)×3.3m(橫向),邊索塔為4.8m(縱向)×2.7m(橫向)。塔上轉(zhuǎn)向設(shè)鞍座,以便斜拉索通過(guò),每根斜拉索對(duì)應(yīng)一個(gè)鞍座,中索塔斜拉索橫橋向呈兩排布置,鞍座亦兩排。鞍座采用分絲管形式,分絲管采用φ28×3mm厚的無(wú)縫鋼管,分絲管采用圓弧形。橋塔內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼束,鋼束采用9φs15.2高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,頂端張拉。主塔計(jì)劃分6次澆筑,其中最大施工節(jié)段為6m,采用翻模施工,內(nèi)設(shè)勁性骨架,模板采用定型鋼模。

      3.矮塔斜拉橋索塔施工

      3.1支架搭設(shè)

      索塔的施工支架采用門式支架,由于模板采用桁架結(jié)構(gòu)固定,操作平臺(tái)則固定在桁架上。由于左右肢索塔外側(cè)為懸空,無(wú)法搭設(shè)支架,需設(shè)置懸挑支架。1#塊施工時(shí),在箱梁頂面索塔兩端預(yù)埋鋼板,澆筑完成后,焊接雙拼45工字鋼作為支架的懸挑梁,在上面鋪設(shè)I12.6工字鋼作為分配梁,間距30cm,在分配梁上鋪設(shè)8mm厚鋼板,再搭設(shè)門式支架。

      3.2勁性骨架安裝

      勁性骨架由塔吊直接從主墩平臺(tái)上起吊安裝。為保證骨架運(yùn)輸?shù)跹b過(guò)程中不變形,起吊時(shí),采用四點(diǎn)起吊的施工方式。在進(jìn)行勁性骨架安裝施工過(guò)程中,在進(jìn)行無(wú)索區(qū)安裝施工過(guò)程中,需要整體吊起骨架,然后再進(jìn)行整體安裝。在進(jìn)行有索區(qū)安裝施工過(guò)程中,先焊接豎桿及縱橋向橫聯(lián),精確定位錨管后,焊接橫橋向橫聯(lián)及定位加強(qiáng)框。勁性骨架節(jié)段之間采用焊接,骨架安裝接長(zhǎng)根據(jù)索塔鋼筋的安裝節(jié)段長(zhǎng)度進(jìn)行,以方便鋼筋安裝定位。勁性骨架安裝好后測(cè)量各點(diǎn)平面位置最大偏差不得超過(guò)2.5cm。

      3.3鋼筋安裝施工

      在鋼筋材料制作方面,需要在指定的鋼筋棚中進(jìn)行統(tǒng)一加工,在鋼筋材料加工過(guò)程中,應(yīng)該綜合考慮鋼筋材料的實(shí)際形狀以及設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,分為多節(jié)進(jìn)行成型加工,然后再利用塔吊裝置吊裝到主塔上,并綁扎成型,當(dāng)鋼筋骨架安裝完成后,即可進(jìn)行鋼筋材料的綁扎和焊接施工,在鋼筋綁扎中,需要應(yīng)用輔助樓梯。鋼筋檢查合格后方可安裝模板。

      3.4預(yù)應(yīng)力管道安裝

      預(yù)應(yīng)力鋼束在箱梁施工時(shí)已錨固在0#塊內(nèi),索塔施工時(shí)需用波紋管固定并調(diào)節(jié)線性,在勁性骨架安裝施工過(guò)程中,需要對(duì)波紋管進(jìn)行準(zhǔn)確定位。在本工程施工中,波紋管定位采用φ10“#”型鋼筋材料,并將其焊接至墩身鋼筋材料上,在進(jìn)行鋼筋材料的安裝和焊接施工過(guò)程中,需要注意采用硬紙板進(jìn)行遮擋,避免在焊接施工中,電焊渣對(duì)波紋管造成損壞。管道預(yù)埋同時(shí),要注意預(yù)留壓漿管,壓漿管必須采用高壓膠管?;炷翝仓瓿珊?,立即用空壓機(jī)試通壓漿孔,防止壓漿孔堵塞。每個(gè)節(jié)段墩身澆筑完成后同樣要試通。

      3.5模板安裝

      首先測(cè)量組在0#塊上放樣出主塔的輪廓線。第一次安裝模板時(shí),必須根據(jù)測(cè)量組測(cè)得的0#塊標(biāo)高和塔頂設(shè)計(jì)標(biāo)高,預(yù)先計(jì)算好第一節(jié)段模板的底標(biāo)高。模板安裝好后用水泥砂漿把模板四周封住,保證內(nèi)不漏漿,外不滲水。主塔模板共分兩層拆除,分兩層拆除時(shí)第一層拆除3m,第二層拆除1.5m,每一層模板分四塊整體拆除,拆除模板時(shí),作業(yè)人員先拆除模板最下面塊短邊呈八字口的模板,將被拆模板上的吊點(diǎn)采用手拉葫蘆掛于上一塊模板的桁架上,收緊手拉葫蘆,再用塔吊吊住該模板,先拆除桁架法蘭螺絲,再拆除模板上橫向拼裝螺栓,之后再拆除豎向法蘭連接螺栓。每節(jié)頂?shù)哪0迳项A(yù)埋四個(gè)H螺母,在翻模施工時(shí),在每節(jié)頂端混凝土內(nèi)預(yù)埋Φ25HRB335螺紋鋼筋,和模板連接。

      3.6錨管施工

      在本工程施工中,將錨管與勁性骨架進(jìn)行統(tǒng)一定位和安裝,這樣不僅施工便捷,而且還能夠有效提升施工精度。在有索區(qū)先焊接豎桿及縱橋向橫聯(lián),精確定位錨管后,焊接橫橋向橫聯(lián)及定位加強(qiáng)框,保證錨管與勁性骨架的相對(duì)位置滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

      3.7混凝土澆注

      索塔混凝土澆筑施工過(guò)程中,采用8條插入式振搗器,振搗器與側(cè)模之間的間距應(yīng)該控制在50mm~100mm之間,在進(jìn)行水平移動(dòng)過(guò)程中,應(yīng)該將間距控制在振動(dòng)棒半徑的1.5倍左右,在本工程施工中,應(yīng)該控制在50cm以內(nèi)。在進(jìn)行混凝土振搗施工過(guò)程中,需要采用梅花式振搗方式,需要注意的是,在混凝土澆筑施工完成后,必須即刻進(jìn)行混凝土振搗施工,在本工程施工中,振搗時(shí)間應(yīng)該控制在30s~40s以內(nèi)。當(dāng)混凝土表面停止沉落,同時(shí)在混凝土振搗施工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生明顯氣泡 ,混凝土表面平整,并且已經(jīng)將模板的邊角位置填實(shí)后,說(shuō)明混凝土振搗密實(shí)完成。在本工程混凝土澆筑施工過(guò)程中,木工班應(yīng)安排至少兩個(gè)人在現(xiàn)場(chǎng)值班,對(duì)模板、支架、鋼筋等材料的穩(wěn)固情況進(jìn)行及時(shí)檢查,如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)松動(dòng)、變形等問(wèn)題,則應(yīng)該及時(shí)采取有效的處理措施。除此以外,在混凝土澆注過(guò)程中,控制好混凝土初凝時(shí)間,澆注上層時(shí),下層不初凝。

      3.8預(yù)應(yīng)力施工

      待混凝土澆筑完后5d且砼強(qiáng)度大于95%時(shí),方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工。索塔預(yù)應(yīng)力采用單端張拉,一端固定于承臺(tái)內(nèi),在0#塊施工時(shí)預(yù)埋好,張拉端分別位于距離箱梁頂面8m及16m的位置。當(dāng)混凝土初凝后,需要對(duì)錨墊板頂面的雜物進(jìn)行仔細(xì)清理,然后再進(jìn)行連接體和夾片的安裝施工。當(dāng)墩身混凝土施工完成,并且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%以上時(shí),即可進(jìn)行豎向鋼筋束張拉施工。首先,采用張拉千斤頂進(jìn)行單根張拉,確保張拉均勻,并拉至10%σk,然后再采用200t千斤頂張拉至20%σk,對(duì)墊板與標(biāo)記線之間的垂直記錄進(jìn)行記錄,記為L(zhǎng)1,然后再?gòu)埨?0%σk,對(duì)墊板與標(biāo)記線之間的垂直記錄進(jìn)行記錄,記為L(zhǎng)2,繼續(xù)張拉至100%σk,對(duì)墊板與標(biāo)記線之間的垂直記錄進(jìn)行記錄,記為L(zhǎng)3,最后,回油錨固,對(duì)墊板與標(biāo)記線之間的垂直記錄進(jìn)行記錄,記為L(zhǎng)4,如果(L3-L4)>8mm,則說(shuō)明在錨固施工過(guò)程中,出現(xiàn)滑絲問(wèn)題,對(duì)此,還需要單根張拉千斤頂逐根退出鋼束夾片,重新更換夾片后繼續(xù)進(jìn)行張拉施工。

      4.結(jié)論

      綜上所述,在橋梁工程施工中,斜拉索是十分重要的構(gòu)件,在提高橋梁工程穩(wěn)定性方面發(fā)揮著十分重要的作用,在實(shí)際施工過(guò)程中,必須結(jié)合工程建設(shè)需要選擇斜拉索型式,并加強(qiáng)各施工細(xì)節(jié)施工及管理,提高施工質(zhì)量和施工效率,促進(jìn)橋梁工程可持續(xù)發(fā)展。

      參考文獻(xiàn):

      [1]王立峰,肖子旺,王子強(qiáng).矮塔斜拉橋索塔及索鞍區(qū)域空間應(yīng)力分析[J].中外公路,2012,32(6):188-191.

      [2]張文斌.某索塔施工控制關(guān)鍵技術(shù)探討[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2010,27(12):70-72.

      [3]羅承斌,游新鵬,張永濤.超大跨斜拉橋索塔施工誤差影響研究[J].公路交通科技,2009,26(7):69-74.

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